这款弧形腕带结构,最初的设计出发点是配套减压阀操作场景下的操作人员手部防护与操作辅助需求,在工业现场的阀门操作工位,操作人员长时间握持减压阀调节手柄做微调动作时,手腕部位长期保持固定受力姿态,很容易出现局部受压劳损的问题,这款结构就是针对这类实际工况做的适配设计。从实际应用场景来看,它不仅可以用在工业阀门操作的配套穿戴防护上,也可以适配各类需要长时间握持操作的工业手柄、手动调节机构的配套穿戴场景,通过曲面贴合的结构分散手腕部位的局部压力,减少长时间固定姿态操作带来的局部应力集中问题。
从功能特性上看,整个结构采用一体化的弧形曲面构型,没有额外的拼接棱角,整体曲面的曲率是按照成年人手腕自然弯曲的生理弧度做的拟合设计,内侧曲面的弧度参数匹配手腕放松状态下的自然轮廓,佩戴时不会出现局部硌压的问题,外侧做了平滑的过渡处理,在操作阀门手柄的时候,腕部外侧不会和周边的设备机架、管线产生卡挂。结构的壁厚做了均匀化处理,整体厚度保持在适配柔性包覆层的范围内,既可以保证基础结构的支撑强度,又预留了后续包覆柔性防滑、缓冲材质的安装空间,不会因为结构本身的壁厚突变导致后续包覆层出现厚薄不均、容易脱落的问题。
设计思路上,最初做草绘阶段就没有采用常规的平直带状结构,因为平直带状结构在手腕弯曲状态下会出现局部褶皱、贴合度差的问题,反而会加重局部受压的情况。整个建模过程先通过手腕轮廓的点云拟合出基础曲面,再沿着曲面的法向做等距偏移生成实体结构,两端做了渐薄的过渡处理,佩戴时两端不会因为边缘过硬压出勒痕,同时也方便搭配固定绑带穿过预留的隐式安装位——这里的安装位没有做突出的挂耳结构,而是在结构两端的内侧做了内凹的绑带走线槽,绑带安装后不会突出于结构的外表面,避免操作时勾挂到周边的管线或者设备凸起部位。
从安装边界和尺寸适配的角度来说,整个结构的内弧面有效贴合长度覆盖手腕从尺骨茎突到腕横纹上方30mm的区域,这个区域是手腕操作时受力最集中的位置,曲面的横向宽度控制在不会遮挡手掌活动范围的尺寸内,佩戴后不会影响手指做精细的阀门调节动作,比如微调减压阀的压力调节螺杆、锁紧固定螺母这类需要小幅度精细操作的动作,都不会因为腕带的存在受到干涉。结构的整体外轮廓最大尺寸控制在常规劳保护腕的尺寸范围内,可以兼容现有市面上多数的护腕固定绑带、魔术贴固定结构,不需要额外开模做专属的固定配件,降低实际配套使用的成本。
在结构细节处理上,整个实体的所有边缘都做了R2以上的圆角过渡,没有尖锐的棱角,一方面是避免佩戴和使用过程中划伤皮肤或者勾刮衣物,另一方面也能减少应力集中,避免结构在反复弯折、受力的情况下出现开裂的问题。曲面的曲率做了连续的G2过渡,没有曲面的突变折角,后续如果需要做表面的包覆处理,不管是覆柔性硅胶层还是贴附缓冲泡棉,都能保证包覆层和基础结构完全贴合,不会出现局部空鼓、起翘的问题。另外结构本身的构型做了对称性优化,左右手腕都可以适配使用,不需要单独开左手、右手两套模具,生产和备货的时候不需要区分左右款,能有效降低生产和仓储的管理成本。
从实际使用的工况适配来说,这款结构的弧度设计考虑了手腕在操作减压阀时的常见活动角度,当手腕做上下15度范围内的微调动作时,腕带和手腕的贴合面不会出现相对位移,不需要频繁调整佩戴位置,能持续保持压力分散的作用。如果是在需要频繁做阀门开关操作的工位,这款结构还可以在外侧预留的平面位置粘贴防滑标识或者操作提示标签,不会因为曲面弧度太大导致标签粘贴不牢、起翘脱落。整个结构没有多余的装饰性特征,所有的曲面和结构特征都是围绕贴合度、佩戴舒适度、操作无干涉这几个核心需求设计的,没有冗余的结构,整体重量控制得比较轻,长时间佩戴也不会给手腕增加额外的负重负担。
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- 系统要求: SOLIDWORKS
- 软件分类: 阀门

